Contoh soal momen gaya

1. Panjang batang AB adalah 2 meter dan besar gaya F adalah 10 Newton. Tentukan momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB !
Contoh soal momen gaya 1Pembahasan
Sumbu rotasi terletak di titik A.

Diketahui :
Gaya (F) = 10 Newton
Jarak AB (rAB) = 2 meter
Gaya F membentuk sudut 90o terhadap batang AB.
Lengan gaya (l) = rAB sin 90o = (2 meter)(1) = 2 meter
Ditanya : Momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB

Jawab :
Momen gaya :
τ = F l = (10 N)(2 m) = 20 Newton meter
Momen gaya bertanda positif karena gaya F menyebabkan batang AB berotasi berlawanan putaran jarum jam.

2. Panjang batang AB adalah 2 meter dan besar gaya F adalah 10 Newton. Tentukan momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB !

Pembahasan
Sumbu rotasi terContoh soal momen gaya 2letak di titik A.

Diketahui :
Gaya (F) = 10 Newton
Jarak AB (rAB) = 2 meter
Gaya F membentuk sudut 60o terhadap batang AB.
Lengan gaya (l) = rAB sin 60o = (2 meter)(0,5√3) = √3 meter
Ditanya : Momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB

Jawab :
Momen gaya :
τ = F l = (10 N)(√3 m) = 10√3 Newton meter
Momen gaya bertanda positif karena gaya F menyebabkan batang AB berotasi berlawanan putaran jarum jam.

3. Panjang batang AB adalah 2 meter, besar gaya F1 adalah 10 Newton dan besar gaya F2 adalah 15 Newton. Tentukan resultan momen gaya terhadap titik tengah batang dan arah rotasi batang AB !

Pembahasan
Contoh soal momen gaya 4Sumbu rotasi terletak di tengah batang.
Diketahui :
Gaya 1 (F1) = 10 Newton
Jarak F1 dan pusat batang (r1) = 1 meter
Gaya F1 membentuk sudut 90o terhadap batang AB
Lengan gaya 1 (l1) = r1 sin 90o = (1 meter)(1) = 1 meter

Gaya 2 (F2) = 15 Newton
Jarak F2 dan pusat batang (r2) = 1 meter
Gaya F2 membentuk sudut 90o terhadap batang AB
Lengan gaya 2 (l2) = r2 sin 90o = (1 meter)(1) = 1 meter
Ditanya : Resultan momen gaya terhadap pusat batang dan arah rotasi batang AB
Jawab :
Momen gaya 1 :
τ1 = F1 l1 = (10 N)(1 m) = 10 Newton meter
Momen gaya bertanda positif karena gaya F menyebabkan batang berotasi berlawanan arah putaran jarum jam.

Momen gaya 2 :
τ2 = F2 l2 = (15 N)(1 m) = -15 Newton meter
Momen gaya bertanda negatif karena gaya F2 menyebabkan batang berotasi searah putaran jarum jam.

Resultan momen gaya :
Στ = τ1 – τ2 = 10 – 15 = – 5 Newton meter
Resultan momen gaya bertanda negatif karena resultan gaya F menyebabkan batang AB berotasi searah putaran jarum jam.

4. Panjang batang AB adalah 2 meter, besar gaya F1 adalah 10 Newton dan besar gaya F2 adalah 10 Newton. Tentukan resultan momen gaya terhadap titik tengah batang dan arah rotasi batang AB !
Contoh soal momen gaya 6Pembahasan
Sumbu rotasi terletak di tengah batang.
Diketahui :
Gaya 1 (F1) = 10 Newton
Jarak F1 dan pusat batang (r1) = 1 meter
Gaya F1 membentuk sudut 60o terhadap batang AB
Lengan gaya 1 (l1) = r1 sin 60o = (1 meter)(0,5√3) = 0,5√3 meter

Gaya 2 (F2) = 10 Newton
Jarak F2 dan pusat batang (r2) = 1 meter
Gaya F2 membentuk sudut 90o terhadap batang AB
Lengan gaya 2 (l2) = r2 sin 90o = (1 meter)(1) = 1 meter
Ditanya : Resultan momen gaya terhadap titik tengah batang dan arah rotasi batang AB
Jawab :
Momen gaya 1 :
τ1 = F1 l1 = (10 N)(0,5√3 m) = 5√3 = 8,7 Newton meter
Momen gaya bertanda positif karena gaya F1 menyebabkan batang berotasi berlawanan arah putaran jarum jam.

Momen gaya 2 :
τ2 = F2 l2 = (10 N)(1 m) = -10 Newton meter
Momen gaya bertanda negatif karena gaya F2 menyebabkan batang berotasi searah putaran jarum jam.

Resultan momen gaya :
Στ = τ1 – τ2 = 8,7 – 10 = – 1,3 Newton meter
Resultan momen gaya bertanda negatif karena resultan gaya F menyebabkan batang AB berotasi searah putaran jarum jam.

5. Panjang batang AB adalah 10 meter, besar gaya F1 adalah 10 Newton, besar gaya F2 adalah 10 Newton dan besar gaya F3 adalah 15 Newton. Jarak titik A dan titik C adalah 7,5 meter. Gaya F2 terletak di tengah batang AB. Tentukan resultan momen gaya terhadap titik C yang berjarak 2,5 meter dari titik B! Tentukan juga arah rotasi batang AB.
Contoh soal momen gaya 8Pembahasan
Sumbu rotasi terletak di titik C yang berjarak 2,5 meter dari titik B .
Diketahui :
Gaya 1 (F1) = 10 Newton
Jarak F1 dan titik C (r1) = 2,5 meter
Gaya F1 membentuk sudut 90o terhadap batang AB
Lengan gaya 1 (l1) = r1 sin 90o = (2,5 meter)(1) = 2,5 meter

Gaya 2 (F2) = 10 Newton
Jarak F2 dan titik C (r2) = 2,5 meter
Gaya F2 membentuk sudut 90o terhadap batang AB
Lengan gaya 2 (l2) = r2 sin 90o = (2,5 meter)(1) = 2,5 meter

Gaya 3 (F3) = 15 Newton
Jarak F3 dan titik C (r3) = 7,5 meter
Gaya F3 membentuk sudut 90o terhadap batang AB
Lengan gaya 3 (l3) = r3 sin 90o = (7,5 meter)(1) = 7,5 meter
Ditanya : Resultan momen gaya terhadap titik C dan arah rotasi batang AB.
Jawab :
Momen gaya 1 :
τ1 = F1 l1 = (10 N)(2,5 m) = 25 Newton meter
Momen gaya bertanda positif karena gaya F1 menyebabkan batang berotasi berlawanan arah putaran jarum jam.

Momen gaya 2 :
τ2 = F2 l2 = (10 N)(2,5 m) = 25 Newton meter
Momen gaya bertanda positif karena gaya F2 menyebabkan batang berotasi berlawanan arah putaran jarum jam.

Momen gaya 3 :
τ3 = F3 l3 = (15 N)(7,5 m) = -112,5 Newton meter
Momen gaya bertanda negatif karena gaya F3 menyebabkan batang berotasi searah putaran jarum jam.

Resultan momen gaya :
Στ = τ1 + τ2 – τ3 = 25 + 25 – 112,5 = – 62,5 Newton meter
Resultan momen gaya bertanda negatif karena resultan gaya F menyebabkan batang AB berotasi searah putaran jarum jam.

6. Panjang batang AB adalah 10 meter, besar gaya F1 adalah 10 Newton, besar gaya F2 adalah 10 Newton dan besar gaya F3 adalah 10 Newton. Tentukan resultan momen gaya terhadap titik A yang berjarak 5 meter dari titik tumpuh gaya F1! Tentukan juga arah rotasi batang AB.
Pembahasan
Contoh soal momen gaya 11Sumbu rotasi terletak di titik A.
Diketahui :
Gaya 1 (F1) = 10 Newton
Jarak F1 dan titik A (r1) = 5 meter
Gaya F1 membentuk sudut 60o terhadap batang AB
Lengan gaya 1 (l1) = r1 sin 60o = (5 meter)(0,5√3) = 2,5√3 meter

Gaya 2 (F2) = 10 Newton
Jarak F2 dan titik A (r2) = 0
Gaya F2 membentuk sudut 90o terhadap batang AB
Lengan gaya 2 (l2) = r2 sin 90o = (0)(1) = 0
Gaya 3 (F3) = 10 Newton
Jarak F3 dan titik A (r3) = 10 meter
Gaya F3 membentuk sudut 30o terhadap batang AB
Lengan gaya 3 (l3) = r3 sin 30o = (10 meter)(0,5) = 5 meter
Ditanya : Resultan momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB.
Jawab :
Momen gaya 1 :
τ1 = F1 l1 = (10 N)(2,5√3 m) = 25√3 = 43,3 Newton meter
Momen gaya bertanda positif karena gaya F1 menyebabkan batang berotasi berlawanan arah putaran jarum jam.

Momen gaya 2 :
τ2 = F2 l2 = (10 N)(0) = 0
Momen gaya bernilai nol karena gaya F2 berhimpit dengan sumbu rotasi

Momen gaya 3 :
τ3 = F3 l3 = (10 N)(5 m) = -50 Newton meter
Momen gaya bertanda negatif karena gaya F3 menyebabkan batang berotasi searah putaran jarum jam.

Resultan momen gaya :
Στ = τ1 + τ2 – τ3 = 43,3 + 0 – 50 = – 6,7 Newton meter
Resultan momen gaya bertanda negatif karena resultan gaya F menyebabkan batang AB berotasi searah putaran jarum jam.

(Ukuran kertas : F4, Jumlah halaman : 15)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Contoh soal momen gaya
  2. Contoh soal momen inersia
  3. Contoh soal hukum II Newton pada gerak rotasi
  4. Contoh soal energi kinetik rotasi
  5. Contoh soal momentum sudut
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

error: